1 .Omówić strategię eksploatacji maszyn.

2. Zadania diagnostyki w etapach istnienia maszyny

3. Scharakteryzować diagnostyczny system eksploatacji maszyn

4. Na czym polega funkcja sterująca diagnostyki technicznej

5. Modelowanie w diagnostyce technicznej.

6. Model mechaniczny i energetyczny maszyny

7. Metodologia badań diagnostycznych

8. Rodzaje badań naukowych

9. Rodzaje eksperymentów w diagnostyce technicznej

10. Procesy robocze w diagnozowaniu maszyn

11. Procesy towarzyszące w diagnozowaniu maszyn

12. Dlaczego drgania dobrze odzwierciedlają stan maszyny

13. Wibroakustyka maszyn

14. Miary procesu drganiowego

15. Wybór punktów diagnostycznych

16. Wybór miar zorientowanych uszkodzeniowo

17. Etapy budowy procedury diagnozowania

18. Identyfikacja prosta

19. Identyfikacja złożona

20. Kształtowanie podatności diagnostycznej maszyn

21. Symptomy, wartości graniczne i okresowość diagnozowania

22. Korzyści z tytułu stosowania diagnostyki

23. Analiza spalin

24.Co to jest OBDII/EOBD?

25.Co można diagnozować i ustawiać przez złącze OBDII

26.Porównanie systemów OBD I oraz OBD II.

27.Klasy stanów technicznych urządzeń.

28.Parametry diagnostyczne.

29.Parametry towarzyszące procesów wyjś­ciowych

30.Diagnostyczne parametry stanu technicznego można rów­nież podzielić następująco:

1 .Omówić strategię eksploatacji maszyn.

Strategia eksploatacyjna polega na ustaleniu sposobów prowadzenia użytkowania i obsługiwania maszyn oraz relacji między nimi w świetle przyjętych kryteriów.

Znane są następujące strategie eksploatacji maszyn:

-według niezawodności

-według efektywności ekonomicznej

-według ilości wykonanej pracy

-według stanu technicznego

-autoryzowana strategia eksploatacji maszyn

Strategia według niezawodności - eksploatacja maszyn według tej strategii sprowadza się do podejmowania decyzji eksploatacyjnych w oparciu o wyniki okresowej kontroli poziomu niezawodności urządzeń eksploatowanych aż do wystąpienia uszkodzenia. Strategia ta może być stosowana tylko wówczas gdy następstwa uszkodzeń nie naruszają zasad bezpieczeństwa pracy i nie zwiększają kosztów eksploatacji maszyn.

Strategia według efektywności ekonomicznej - Jest to strategia oparta o kryterium minimalnych kosztów eksploatacji maszyn , a decyzje eksploatacyjne podejmowane są w oparciu o wskaźniki zysku. Podstawą podejmowanych decyzji są dane o niezawodności, kosztach użytkowania i napraw eksploatowanych maszyn.

Strategia według ilości wykonanej pracy - eksploatowanie maszyn w tej strategii jest limitowane ilością wykonanej pracy, która może być określana liczbą godzin pracy, ilością zużytego paliwa, liczbą przejechanych kilometrów. Liczbą cykli pracy itp.

Generalną zasadą w tej strategii jest zapobieganie uszkodzeniom poprzez konieczność wykonywania zabiegów obsługowych w oznaczonych limitach wykonanej pracy, przed osiągnięciem granicznego poziomu zużycia.

Strategia według stanu technicznego - strategia według stanu opiera podejmowanie decyzji eksploatacyjnych na podstawie bieżącej oceny stanu technicznego maszyn, ich zespołów lub elementów. Umożliwia to eliminowanie podstawowych wad eksploatacji maszyn według innych, omówionych już strategii.

Podstawowym warunkiem powodzenia tej strategii jest dostępność prostych i skutecznych metod diagnostycznych, najlepiej wkonstruowanych w produkowane maszyny., które z kolei są nadzorowane w systemie monitorowania stanu.

Autoryzowana strategia eksploatacji maszyn - w tej strategii nie traci się dotychczasowych dokonań najnowszej strategii eksploatacji według stanu . lecz się ją modernizuje.

Producent zainteresowany jakością i późniejszym zbytem jest odpowiedzialny za wyrób od zamysłu , poprzez konstrukcję, wytwarzanie i eksploatację, aż do utylizacji po likwidacji obiektu. Producent wytwarza swoje wyroby, zabezpiecza swój wytwór własnym serwisom obsługowym w czasie eksploatacji, a także wyposaża obiekty w środki diagnostyczne.

2. Zadania diagnostyki w etapach istnienia maszyny

Każda maszyna przechodzi cztery fazy swego istnienia : wartościowanie, konstruowanie, wytwarzanie i eksploatacja.

Etap wartościowania - zadania diagnostyki technicznej na tym etapie wiążą się z określeniem możliwych do zastosowania metod i środków diagnostyki , metodyki badań, automatyzacji procedur diagnostycznych i sposobu wkomponowania diagnostyki w strukturę obiektu. ( system diagnostyczny zewnętrzny, wewnętrzny lub rozproszony )

Etap konstruowania - nowe zadania i możliwości diagnostyki technicznej, szczególnie istotne w początkowych fazach istnienia maszyny, zbiegają się z nowymi możliwościami mikroelektroniki , techniki komputerowej, teorii fraktali, sieci neuronowych czy logiki rozmytej - generując całą gamę zupełnie nowych problemów.

Problematykę diagnostyki na etapie konstruowania przedstawiono w aspekcie konstruowania diagnostycznego oraz konstruowania układów diagnostycznych.

Projektowanie układów diagnostyki maszyn.

Zautomatyzowane badania stanu przy pomocy nowoczesnych urządzeń diagnostycznych umożliwia :

• obniżenie kosztów eksploatacji

• zmniejszenie czasu kontroli

• zwiększenie wiarygodności wyników kontroli

• zmniejszenie wymagań co do kwalifikacji i liczby personelu.

Diagnostyka w konstruowaniu maszyn

Stosowanie diagnostyki umożliwia zatem korygowanie rozwiązań konstrukcyjnych w aspekcie wymogów poprawności pracy, niezawodności, trwałości, podatności diagnostycznej itp.

Etap wytwarzania - podstawowym zadaniem w tej fazie istnienia obiektu jest wytworzenie poszczególnych elementów obiektu , a następnie całości zgodnie z dokumentacją techniczną. W procesie produkcji dokonuje się zatem systematycznie pomiarów, których wyniki porównywane są z wymaganiami zawartymi w dokumentacji technicznej. W zależności od wyniku tego porównania podejmuje się dalszy etap wytwarzania lub wprowadza poprawki.

Etap eksploatacji - Najszersze oddziaływanie diagnozowania na stan obiektu występuje podczas jego eksploatacji. Uwzględnić należy tutaj dwojakie zapotrzebowanie na decyzje diagnostyczne.

a). Ze strony użytkownika , dla którego ważne są następujące efekty :

• określenie , czy obiekt funkcjonuje prawidłowo. Oczekuje się diagnoz użytkowych uzyskanych w wyniku badania właściwości funkcjonalnych obiektu.

• Wyznaczenie prognozy dotyczącej oczekiwanego okresu zdatności obiektu. Jest to zwykle wyznaczenie prawdopodobieństwa poprawnej pracy w zadanym okresie czasu.

b). Ze strony obsługującego obiekt dla którego ważna jest :

• możliwość lokalizacji każdego uszkodzenia

• określenie przyczyny uszkodzenia

• wyznaczenie danych umożliwiających określenie podstawowych parametrów procesu naprawy.

• Wyznaczenie danych, umożliwiających oszacowanie parametrów procesu odnowy

3. Scharakteryzować diagnostyczny system eksploatacji maszyn

4. Na czym polega funkcja sterująca diagnostyki technicznej

W systemach sterowania obok wykorzystywania informacji do sprawnego działania istotne jest także pozyskiwanie, przetwarzanie i gromadzenie informacji. Na proces decyzyjny składa się więc -ciąg operacji od momentu zdobycia informacji przez jej gromadzenie i przetwarzanie aż do momentu wyboru i przekazania ustalonej decyzji do realizacji.

Na podstawie zebranej informacji diagnostycznej z podsystemu diagnostycznego podejmowane są następujące decyzje:

-ocena stanu maszyny w chwili t

-uszkodzone element, w przypadku niezdatności maszyny

-rozregulowane elementy, w przypadku niezdatności maszyny

-przewidywany stan maszyny w chwili t_P = t + Δt

-czas pracy maszyny do naprawy głównej

-czas rezerwowy do likwidacji maszyny

termin następnego diagnozowania maszyny

Proces postępowania z maszyną jest więc następujący :

a). W przypadku maszyny zdatnej : badanie stanu, wykonanie niezbędnie koniecznych zabiegów obsługowych , prognozowanie stanu, ustalenie terminu następnego badania

b). W przypadku maszyny niezdatnej: badanie stanu, ustalenie przyczyn niezdatności, usunięcie uszkodzenia, ocena jakości wykonanej naprawy, wykonanie niezbędnych czynności obsługowych, prognozowanie, termin kolejnego diagnozowania.

Funkcja sterująca diagnostyki w utrzymaniu zdatności maszyn polega więc na:

-ocenie aktualnego stanu maszyny, określającego możliwości dalszej jej pracy

-eliminacji niezbędnych, a więc i niebezpiecznych maszyn z użytkowania

-zapobieganiu uszkodzeniom lub nagłym awariom maszyn dzięki uprzedzającym badaniom i ocenie stanu

-przewidywaniu przyszłych stanów maszyn, stwarzając podstawy planowania materiałowo- technicznego i zadaniowego systemu eksploatacji.

5. Modelowanie w diagnostyce technicznej.

Modele diagnostyczne obiektów tworzy się dla potrzeb wnioskowania diagnostycznego w badaniach symulacyjnych lub eksperymentalnych. Przez model rozumie się taki układ, dający się pomyśleć lub materialnie zrealizować, który odtwarzając przedmiot badania zdolny jest zastępować go tak, że jego badanie dostarcza nam nowych informacji o tym przedmiocie.

W ogólności modele stosowane w badaniach diagnostycznych mogą być: symptomowe i holistyczne. Modele symptomowe opisują stan techniczny obiektu w kategoriach obserwowanych symptomów, nie zawierających czasu dynamicznego t lecz tylko czas życia Q. Natomiast modele holistyczne ujmują dynamikę systemu i jego procesy zużyciowe łącznie.

W diagnostyce technicznej można wyróżnić następujące cele tworzenia modeli:

• dla potrzeb projektowania - gdzie model służy do optymalizacji struktury i parametrów konstruowanego obiektu i jest narzędziem oceny jakości konstrukcji, eliminacji słabych ogniw, projektowania układów nadzoru.

• Dla potrzeb diagnozowania - gdzie model jest podstawą ustalenia algorytmu diagnozowania, który prowadzi do określenia stanu aktualnego i przyszłego obiektu

• Dla potrzeb użytkowania i sterowania - wykorzystującego model do podejmowania decyzji z działającym obiektem.

6. Model mechaniczny i energetyczny maszyny

Model energetyczny

W myśl ogólnej teorii systemów maszynę można traktować jako otwarty system działaniowy z przepływem masy, energii i informacji, celowo skonstruowany dla wykonania określonej misji. Są to więc układy transformujące energię, z nieodłączną jej dyssypacją wewnętrzną.

7. Metodologia badań diagnostycznych

Wiedza i technologia diagnozowania łączą się nieodmiennie z rodzajem modelu diagnostycznego, jaki można stworzyć dla badanego obiektu.

Modelowanie obiektu może może być przeprowadzane na trzech poziomach:

1. Na poziomie modelowania pełnego, które zapewnia podobieństwo ruchu materii w podstawowych formach jej istnienia

2. Na poziomie modelowania niepełnego, które zapewnia podobieństwo ruchu materii tylko w czasie lub w przestrzeni.

3. Na poziomie modelowania przybliżonego, które występuje wtedy, gdy pewne cechy obiektu nie są uwzględniane w modelu, ponieważ :

• nie ma możliwości ich oszacowania lub są w ogóle nieznane

• nie wykazują możliwego do oszacowania wpływu na badany proces

• są nieistotne z punktu widzenia celu badań, a ich pominięcie nie zniekształca istotnie cech badanego procesu.

Modelom diagnostycznym przypisywane są określone funkcje , charakterystyczne do własności modelu i zadania badawczego. Funkcje te można rozdzielić następująco : funkcje wyjaśniające, funkcje kryterialne, funkcja pomiarowa, funkcja klasyfikacyjna, funkcje prognostyczne, funkcja demonstracyjna.

W zależności od rodzaju cech obiektu zawartych w modelu będzie on miał charakter symptomowy lub strukturalny.

8. Rodzaje badań naukowych

9. Rodzaje eksperymentów w diagnostyce technicznej

W badaniach diagnostycznych podczas planowania i realizacji pomiarów dla potrzeb oceny stanu maszyny znajduje zastosowanie najczęściej eksperyment, w formie czynnej. Biernej i bierno - czynnej.

Eksperyment czynny - jest stosowany szczególnie w ustalaniu relacji „stan - sygnał'' w warunkach laboratoryjnych z kontrolowaną zmianą cech stanu { X } i sterowania { E }. Mamy więc tu znane cechy stanu obiektu, jak i wartości odpowiadających im symptomów diagnostycznych. Jest on szczególnie przydatny w przypadkach krótkiego czasu na badania i niewielkiej ilości danych pomiarowych. Stosowany jest najczęściej dla potrzeb identyfikacji i optymalizacji modelu matematycznego nowego lub modernizowanego obiektu.

Eksperyment bierny - polega na badaniu obiektu w naturalnych warunkach jego pracy, bez znajomości cech stanu { X }, a jedynie przy założeniu jego sposobu zużywania się. Dysponujemy tu jedynie wynikami pomiarów diagnostycznych , a pozostaje problem zastosowania metody opracowania tych wyników i konstruowania modelu , który możliwie dobrze przybliża rzeczywistość.

Zaletą tej formy eksperymentu jest niezakłócenie normalnej pracy obiektu, co w warunkach przemysłowych jest sprawą ogromnej wagi.

Eksperyment bierno - czynny - polega na obserwacji sygnałów diagnostycznych z równoczesnym pomiarem cech stanu dla jednej lub dwu wartości czasu eksploatacji, jednak bez możliwości ingerencji w wartości cech stanu badanego obiektu. Typowym przykładem jednopunktowego zbierania danych do badania cech stanu tuż przed planowaną naprawą maszyny, lub tuż przed wyłączeniem maszyny, lub tuż przed wyłączeniem maszyny z ruchu w obawie przed awarią.Po demontażu można dokonać pomiarów wszystkich interesujących nas cech stanu.

Lepszym wariantem jest dwupunktowe zbieranie informacji, gdzie badań cech stanu dokonuje się pierwszy raz z chwilą uruchomienia maszyny, zaś drugi podobnie jak poprzednio, przy planowanej naprawie lub po zaistniałej awarii.

10. Procesy robocze w diagnozowaniu maszyn

-moc

-Prędkość

-przyspieszenie

11. Procesy towarzyszące w diagnozowaniu maszyn

-temperatura

-ciśnienie

12. Dlaczego drgania dobrze odzwierciedlają stan maszyny

Praktyczne wykorzystanie drgań umożliwia opis stanu dynamicznego maszyn za pomocą uszkodzeniowo zorientowanych różnych symptomów drganiowych. Obraz drganiowy maszyny nowej i po pewnym okresie użytkowania daje podstawę wnioskowania o rodzajach zużyć , dominujących źródłach wymuszeń, co pozwala na modernizację konstrukcji. Stosowanie diagnostyki drganiowej znajduje swoje uzasadnienie w modelu destrukcji obiektu, uwzględniającego związek zaawansowania zużycia proporcjonalny do zużycia energii dyssypacji, wiążący się z czasem istnienia obiektu, poziomem konstrukcji , nowoczesności technologii wytwarzania, intensywności użytkowania oraz jakości obsługiwań technicznych.

13. Wibroakustyka maszyn

Wibroakustyka jest dziedzina wiedzy zajmująca się wszelkimi procesami drganiowymi, akustycznymi i pulsacyjnymi zachodzącymi w przyrodzie, budownictwie, technice, maszynach, urządzeniach, środkach komunikacji i transportu a więc w środowisku.

Do zadań wibroakustyki zaliczyć można:

• identyfikację źródeł energii wibroakustycznej

• opracowanie dróg propagacji energii wibroakustycznej

• opracowanie metod kontroli energii wibroakustycznej

• wykorzystanie sygnałów wibroakustycznych dla celów diagnostyki technicznej

• synteza wibroakustyczna maszyn i obiektów

• czynne zastosowania energii wibroakustycznej

Procesy wibroakustyczne, jako procesy towarzyszące funkcjonowaniu maszyn, z punktu widzenia zastosowań diagnostycznych są dobrymi nośnikami informacji o stanie technicznym. Zastosowanie ich do diagnozowania urządzeń mechanicznych wynika z następujących powodów.

• procesy wibroakustyczne są odzwierciedleniem najistotniejszych zjawisk fizycznych zachodzących w maszynach, od których zależy ich poprawne funkcjonowanie, co wynika z charakteru rozprzestrzeniania się procesu drganiowego

• łatwość pomiaru procesów wibroakustycznych w warunkach normalnej pracy obiektu, bez konieczności wyłączania go z ruchu oraz specjalnego przygotowania, umożliwia bezdemontażową ocenę stanu.

• Procesy wibroakustyczne cechują się dużą prędkością przekazywania informacji w jednostce czasu.

• Procesy te cechują się złożona strukturą czasową , amplitudową i częstotliwościową co zapewnia im dużą informacyjność.

14. Miary procesu drganiowego

Pomiary drgań polegają na mierzeniu pewnych wielkości fizycznych , charakteryzujących drgania obiektu. Do takich wielkości zalicza się przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie.

Przemieszczenie punktu określa jednoznacznie wektor przemieszczenia s. Przy pomiarach wektora S określamy jego współrzędne S_x , S_y , S_z .

Drgania obiektu można określić wektorem chwilowych wartości prędkości v. Do wyznaczenia wektora v należy pomierzyć jego trzy składowe. Pomiary prędkości sa celowe w wielu przypadkach. Wiadomo na przykład, że siły działające mogą być zależne od prędkości. Zjawisko to występuje przy siłach tarcia. Ruch drgający można określić także wektorem chwilowego przyspieszenia a. Wektor ten można wyznaczyć przez pomiar jego trzech współrzędnych. Przyspieszenie jest proporcjonalne do działającej siły, w związku z tym dla jednoznacznego scharakteryzowania drgań można mierzyć przyspieszenie wyznaczające położenie danego punktu i przyspieszenie określające oddziaływującą na obiekt siłę

15. Wybór punktów diagnostycznych

Mając na uwadze wczesne wykrycie rozwijającego się uszkodzenia należy zminimalizować wpływ odległości r od miejsca powstawania symptomu tzn. mierzyć tak blisko potencjalnego miejsca uszkodzenia jak tylko jest to możliwe. Mierząc blisko miejsca tworzenia się sygnału maksymalizuje się jego amplitudę i tym samym poprawia się korzystnie stosunek sygnału do szumu. W praktycznych zastosowaniach diagnostyki miejsce odbioru sygnałów ustalane jest w oparciu o znajomość modelu funkcjonalnego obiektu i jego modeli generacji sygnałów. Nie zawsze jednak wyselekcjonowana strefa powstawania uszkodzeń jest dostępna pomiarowo co determinuje konieczność stosowania miar analitycznych w wyborze tych punktów. Zadanie to można wykonać stosując jedną z miar podobieństwa procesów generowanych w różnych punktach maszyny. Dobre własności separacji punktów odbioru sygnału posiada funkcja koherencji.

16. Wybór miar zorientowanych uszkodzeniowo

17. Etapy budowy procedury diagnozowania

Budowa procedury diagnostycznej jest etapem kompleksowych badań, obejmujących problematykę bloku pomiarowego, bloku modelowania, bloku identyfikacji oraz bloku symulacji. Informacje uzyskane w wyniku realizacji zadań reprezentowanych przez te bloki wykorzystywane są w bloku diagnostyk, gdzie w efekcie otrzymuje się procedurę czyli przepis dla badań diagnostycznych, stanowiącą podstawę budowanych systemów diagnostycznych.

Ogólnie tok postępowania podczas budowy procedury można zgrupować w następujące bloki problemowe:

1.Droga pomiarowa zawierająca :

-blok pomiarowy - obejmujący badania obiektu bez wad i pomiary sygnałów wejściowych i wyjściowych

-blok diagnostyki - obejmujący badania obiektu z wadami, pomiary sygnałów oraz wnioskowanie diagnostyczne

-blok wynikowy - obejmujący budowę procedury i określenie stanów granicznych dla zastosowań praktycznych

1Droga teoretyczno - eksperymentalna zawierająca :

-blok modelowania obiektu badań - model fiz, określenie wymuszeń

-blok identyfikacji - określenie parametr. ident. , kryteria ident, proced. ident

-blok symulacji uwzględniający uszkodz. Obiektu, symulacje stanów, wybór sygnałów

-blok diagnostyki obejmujący częściową weryf. praktyczną

-blok wynikowy określający szczegóły procedury diagnostycznej

18. Identyfikacja prosta

Zmiany stanu maszyn opisywane sygnałem drganiowym odzwierciedlają się w zmiennych wartościach poziomu drgań lub w zmianie transmitancji od punktu uszkodzenia do punktu odbioru. Każdy układ mechaniczny w zakresie niskich częstotliwości można modelować układami dyskretnymi m, k , c.

W większości zastosowań korzysta się z identyfikacji prostej, gdzie wyznacza się zmiany wartości m, k, c, albo zmiany parametrów charakterystyk amplitudowo - częstotliwościowych.

Do zadań identyfikacji prostej w diagnostyce technicznej należy:

• wyznaczenie struktury modelu, czyli wartości i wzajemnych połączeń między elementami masowymi ( m ), sprężystymi ( k ), i dyssypacyjnymi ( c ).

• Wyznaczenie charakterystyk amplitudowo - częstotliwościowych układów lub tylko pewnego zbioru ich parametrów.

Badanie zmian transmitancji odzwierciedlającej własności dynamiczne obiektu można przeprowadzić trzema metodami: za pomocą testu impulsowego, testu harmonicznego i testu przypadkowego.

19. Identyfikacja złożona

Dla układów złożonych często nieliniowych używa się dla potrzeb identyfikacji złożonej analizy modalnej ( teoretycznej, eksperymentalnej lub eksploatacyjnej ). W wyniku przeprowadzenia analizy modalnej otrzymuje się model modalny, który stanowi uporządkowany zbiór częstości własnych, odpowiadających im współczynników tłumienia oraz postaci drgań własnych. Na podstawie znajomości modelu modalnego można przewidzieć reakcje obiektu na dowolne zaburzenie , zarówno w dziedzinie czasu jak i częstotliwości.

20. Kształtowanie podatności diagnostycznej maszyn

Podatność diagnostyczna obiektów jest ważnym zagadnieniem procesu diagnozowania, mającym istotny wpływ na jego szybkość i łatwość przeprowadzania , zakres , koszty i wiarygodność diagnozy. Podatność diagnostyczna może być kształtowana i doskonalona we wszystkich fazach życia obiektu.

Kształtowanie podatności diagnostycznej na etapie eksploatacji obiektów odbywać się może poprzez doskonalenie metod i algorytmów diagnozowani, jak również udoskonalanie środków czyli urządzeń diagnostycznych.

Podejmowanie pewnych wstępnych decyzji o sposobie, zakresie i metodach diagnozowania , a więc mających na celu uzyskanie określonej podatności diagnostycznej odbywa się już na etapie wartościowania. Konkretyzowanie podatności diagnostycznej ma miejsce podczas projektowania i konstruowania obiektu, przygotowanie materialne i kontrola - podczas wytwarzania, zaś praktyczne sprawdzenie , wykorzystywanie i doskonalenie - w czasie eksploatacji.

Jeżeli proces kształtowania podatności nie jest świadomie sterowany, uzyskuje się wytwór stwarzający często duże trudności w prowadzeniu jego diagnozowania.

21. Symptomy, wartości graniczne i okresowość diagnozowania

Szerokie stosowanie diagnostyki technicznej w zakresie zagadnień tolerowania rozwijających się uszkodzeń w trakcie realizacji zadań przez maszyny jest oparte na dwóch głównych zagadnieniach:

• wyznaczenie symptomów współ zmienniczych ze stanem technicznym maszyny

• określenie wartości granicznych tych symptomów , niezbędnych dla bezpiecznej eksploatacji maszyny

Przekroczenie wartości granicznej mierzonego symptomu oznacza wejście maszyny w stan przyspieszonego zużycia, cechującego się dużym prawdopodobieństwem zaistniałej nagłej awarii, często trudnej do oszacowania w skutkach.

Realizowane najczęściej w praktyce przemysłowej bierne i bierno - czynne eksperymenty diagnostyczne dostarczają symptomów stanu, które porównywane są podczas wnioskowania diagnostycznego z wartościami granicznymi dostępnymi w wielu normach krajowych, zagranicznych , branżowych lub z danymi własnych doświadczeń.

Gdy jednak dla badanej maszyny brak takich norm z pomocą może przyjść statystyczny opis losowego procesu eksploatacji za pomocą gęstości rozkładu lub częstości występowania obserwowanego symptomu.

22. Korzyści z tytułu stosowania diagnostyki

-ekonomia (mniejsze zużycie paliw)

- ekologia

-utrzymanie pojazdu we właściwym stanie

23. Analiza spalin

Analiza spalin silnika ZI umożliwia zatem poznanie składników spalin przedostających się do atmosfery. Analiza spalin pozwala na bezpośrednią ocenę stężenia poszczególnych związków spalin jak i samej sprawności tego procesu. Badania spalin przy pomocy analizatorów potrzebne są do sprawdzania, czy samochód spełnia wyznaczone przez prawo normy emisji. Dostarczają też pełnych informacji diagnostycznych na temat sprawności katalizatorów, systemów regulacji innych tradycyjnych układów silnika.

Normy zmusiły producentów analizatorów spalin do produkcji przyrządów czteroskładnikowych (CO,HC,CO2,O2) z możliwością pomiaru współczynnika nadmiaru powietrza l (lambda).

Podział składników spalin silnika ZI :
Toksyczne
a)- tlenek węgla (CO)
b)- węglowodory (HC)
c)- tlenki azotu (NOx)
Nietoksyczne
a)- dwutlenek węgla (CO2)
b)- tlen (O2)
c)- azot (N2)
d)- para wodna (H2O)
Toksyczne składniki spalin

Tlenek węgla (CO)

Jest produktem niedokończonego procesu spalania węgla (C), w komorze spalania silnika przy ograniczonej ilości powietrza. Jest gazem silnie trującym,bezbarwnym i bezwonnym, którego stężenie w spalinach może przekroczyć poziom nawet 10% (objętościowo). Stężenie od 0,10-0,20% tlenku węgla w ciągu 30 minut powoduje śmierć, gdyż tlenek węgla odbiera całą zawartość tlenu z krwi człowieka. Przy stężeniu objętościowym 0,01% tlenku węgla w ciągu dłuższego czasu mogą wystąpić przewlekłe lub ostre zatrucia.Wysokie wartości (CO) wskazują na zbyt bogatą mieszankę paliwowo-powietrzną. W pojazdach posiadających katalizator tlenek węgla (CO) utlenia się przechodząc w dwutlenek węgla (CO2) co w konsekwencji prowadzi do zmniejszenia emisji tlenku węgla w spalinach.
Wymagania dotyczące zawartości tlenku węgla w spalinach w pojazdach z układem wtryskowym, katalizatorem i sondą lambda:
na wolnych obrotach biegu jałowego do 0,5(% vol)
na obrotach 2000-3000 Obr/min do 0,3(% vol)

Węglowodory (HC)

Są to nie spalone lub częściowo spalone cząsteczki paliwa- związki szczególnie trujące o bardzo negatywnym działaniu na organizm człowieka. Najbardziej niebezpieczną grupą są węglowodory aromatyczne jednopierścieniowe, a wśród nich benzen, który w dużych stężeniach powoduje śmierć. Węglowodory (HC) na analizatorach spalin mierzy się w jednostkach ppm (parts per milion)*.Oprócz rury wydechowej źródłem węglowodorów w samochodzie są też skrzynia korbowa silnika i zbiornik paliwa. W pojazdach posiadających katalizator utlenia on zawarte w spalinach węglowodory na dwutlenek węgla (CO2) i parę wodną (H2O).

Wymagania dotyczące zawartości (HC) w spalinach:
-pojazdy z układem zasilania gaźnikowym od 100-300(ppm)
-pojazdy z układem wtryskowym, katalizatorem i sonda lambda na wolnych obrotach biegu jałowego i na obrotach 2000-3000 do 100 (ppm)

Tlenki azotu (NOx)

Wielkość emisji tlenków azotu zależy od ciśnień i szczytowych temperatur (ponad 1800oC) podczas procesu spalania w komorze silnika. W wyżej wymienionym procesie azot wchodzi w reakcję z tlenem tworząc tlenek azotu (NO) oraz niewielkie ilości dwutlenku azotu (NO2) i podtlenku azotu (N2O). Te związki azotu i tlenu wspólnie nazywamy tlenkami azotu i oznaczamy (NOx). Zaliczane są one do najbardziej toksycznych gazów spalinowych. Tlenek azotu (NO) jest gazem bezbarwnym, w organizmie ludzkim szybko reaguje z hemoglobiną, w tkankach utlenia się do (NO2)..W pojazdach posiadających katalizator następuje redukcja tlenków azotu zawartych w spalinach- czyli odłączanie tlenu od tlenków azotu i uzyskanie czystego azotu (N2). Zawartość tlenków azotu podaje się w (ppm).
Wymagania dotyczące zawartości tlenków azotu w spalinach:
-silnik bez katalizatora spalin, pracujący na biegu jałowym- od 100-300 ppm
-silnik z katalizatorem i sondą lambda, pracujący na biegu jałowym od 0-30 ppm

2. Nietoksyczne składniki spalin

Dwutlenek węgla (CO2)

Jest gazem bezbarwnym nietoksycznym bez zapachu, niepalnym, cięższym 1,5 raza od powietrza. Nadmierny wzrost zawartości tego gazu w atmosferze powoduje tzw. Efekt cieplarniany. Powstaje jako produkt spalania węgla (C) w komorze spalania silnika. Dwutlenek węgla jest wynikiem bardziej efektywnego spalania. Im wyższa procentowo zawartość CO2 w spalinach, tym efektywniej pracuje silnik Największe wartości stężenia osiąga CO2 przy współczynniku nadmiary powietrza l =1, a więc dla mieszanki stechiometrycznej. Zawartość CO2 jest podawana w jednostkach udziału objętości (% vol).
W pojazdach posiadających katalizator, CO2 utlenia pozostałe po procesie spalania tlenki węgla (CO) i węglowodory (HC). Powstaje zatem dwutlenek węgla (CO2) i para wodna (H2O).
Zakłada się, że najwłaściwsza zawartość dwutlenku węgla w spalinach dla pojazdów z układem wtryskowym, katalizatorem i sondą lambda to : 14,5-16,0 (% vol).

Tlen (O2)

Jest gazem bezbarwnym, bez zapachu i smaku. Występuje w atmosferze w stanie wolnym stanowiąc 20,94 % objętości powietrza. Tlen jest bardzo potrzebny w procesie spalania - inicjuje reakcje tam zachodzące. W pojazdach posiadających katalizator tlen utlenia zawarte w spalinach CO i HC. Także sonda lambda reaguje na ilość tlenu w spalinach, przekazuje dalsze informacje do sterownika i układu wtryskowego. Zawartość O2 w spalinach jest podawana w jednostkach udziału objętościowego (% vol). Wymagana (prawidłowa) zawartość tlenu w spalinach dla pojazdów z układem wtryskowym, katalizatorem i sondą lambda to 0,0 - 0,2 (% vol)

Azot (N2)

Jest to gaz bezbarwny, bez zapachu i smaku - główny składnik powietrza (ok. 78%), dostaje się do komory spalania, a następnie do spalin.

Para wodna (H2O)

Jest to końcowy produkt procesu spalania w silniku i utleniania w katalizatorze.
Jednostki emisji spalin

Wartość emisji składników toksycznych może być podawana w następujących jednostkach:
% vol (vol oznacza objętościowo) - informuje nas jaki procent objętości gazów spalinowych zajmuje określony składnik toksyczny
ppm (jest to skrót wywodzący się z j.angielskiego i w pełnym brzmieniu oznacza parts per million) - jedna jednostka ppm jest odpowiednikiem jednej milionowej części objętości czyli:
1 ppm = 0,000001 vol
Współczynnik nadmiaru powietrza jest liczbą, wskazującą ile powietrza znajduje się w spalonej mieszance. Wiemy, że dla spalenia 1 kg benzyny potrzeba ok. 14,7 kg powietrza. Jest to więc wagowy stosunek powietrza do paliwa w mieszance paliwowo-powietrznej i oznaczamy go symbolem AFR (z j.angielskiego Air Fuel Ratio). Mieszanka o takim składzie nazywana jest mieszanką stechiometryczną i wówczas l = 1. W rzeczywistych warunkach procesu spalania mieszanka o składzie stechiometrycznym nie spala się całkowicie i pozostaje niewielka ilość składników toksycznych (Tabela 1). Jeżeli l > 1, to mieszanka jest uboga, co oznacza że zmieszaliśmy 1kg paliwa z większą ilością powietrza niż 14,7 kg.
Jeżeli l < 1, to mieszanka jest bogata, czyli zmieszaliśmy 1kg paliwa z mniejszą ilością powietrza niż 14,7 kg.
Współczynnik nadmiaru powietrza lambda [l] możemy zapisać jako:
l = L / Lt
L - masa powietrza zassana przez silnik (kg).
Lt - teoretyczna masa powietrza niezbędna do spalenia 1kg paliwa - dla benzyny silnikowej wynosi ona 14,7 kg.
Wymagania dotyczące współczynnika nadmiaru powietrza l to od 0,97 do 1,03 przy obrotach silnika 2000 - 3000 obr/min
Wyniki analizy spalin wybranych pojazdów na wolnych obrotach biegu jałowego i obrotach podwyższonych (2000 - 3000 obr/min)

Spaliny silników Diesla

- Większa emisja tlenków azotu NOx w porównaniu do silników z zapłonem iskrowym, wyposażonych w trójfunkcyjny katalizator spalin,

- Emisja cząstek stałych jeśli silnik nie jest wyposażony w odpowiedni filtr,

W skład fazy gazowej wchodzą węglowodory, a także tlenki azotu, siarki oraz węgla. Węgiel elementarny (pierwiastkowy) jest głównym składnikiem cząstek stałych, na których powierzchni są zaadsorbowane związki organiczne i nieorganiczne, głównie siarczany. Emisja cząstek stałych o różnych wymiarach i różnym kształcie jest zjawiskiem charakterystycznym dla silników Diesla.

24.Co to jest OBDII/EOBD?

OBDII: On Board Diagnostic II (diagnostyka pokładowa 2 generacji)
EOBD: Eurpoean On Board Diagnostic (europejska modyfikacja OBDII)
Pod pojęciem OBDII lub EOBD rozumie się system diagnostyki pokładowej zgodny z odpowiednimi normami SAE oraz ISO. Dzięki ujednoliceniu sposobu komunikacji, jednym przyrządem diagnostycznym można podłączyć się i odczytać dane z dowolnego pojazdu zgodnego ze standardem OBDII / EOBD (niezależnie od marki samochodu).
OBDII / EOBD to nie tylko uniwersalny protokół komunikacji. System ten przede wszystkim definiuje procedury diagnostyczne realizowane przez sterowniki pojazdu, mające na celu wykrywanie usterek w jak najwcześniejszej fazie ich wystąpienia. System OBDII jest ukierunkowany emisyjnie i jego głównym zadaniem jest bieżący nadzór nad poziomem związków toksycznych z układów: wydechowego i zasilania w paliwo. Nadzorem tego systemu są objęte - oprócz elementów emisyjnie krytycznych - także elementy, których niesprawności mogą pośrednio zwiększyć emisję poprzez oddziaływanie swymi wejściami lub wyjściami na centralny system komputerowy.

25.Co można diagnozować i ustawiać przez złącze OBDII
1. Elektronika Silnika
2. System ABS
3. Poduszki powietrzne SRS
4. Immobiliser - dopasowywanie nowych kluczyków
5. Centralny zamek, alarm - fabryczne
6. Skrzynia biegów automatyczna
7. Liczniki i wskaźniki - komputer ECU
8. Radio, system nawigacji, telewizja
9. System dodatkowego ogrzewania (typu webasto lub inne)
10. Klimatyzacja
11. System pomocy przy parkowaniu
12. Regulacja zasięgu świateł (ksenony)
13. Szyberdach itd.

Ponadto w przypadku wybrania już odpowiedniego sterownika np. komputera silnika możliwe jest:
- odczytywanie oczekujących kodów błędów (DTC)
- odczytywanie zarejestrowanych kodów błędów (DTC)
- kasowanie kodów oraz kontrolki "check engine" (MIL)
- możliwość zapisywania odczytywanych danych do pliku w celu późniejszej analizy
- diagnoza elementów wykonawczych typu przepustnice zawory, czujniki
- dynamiczne sprawdzenie zapłonu, dawki rozruchowej,
- prędkość obrotowa silnika (RPM)
- obciążenie (Calculated Load Value)
- temperatura płynu chłodzącego (Coolant Temperature)
- status układu paliwowego (Fuel System Status)
- prędkość pojazdu (Vehicle Speed)
- krótkoterminowa korekta czasu wtrysku (Short Term Fuel Trim)
- długoterminowa korekta czasu wtrysku (Long Term Fuel Trim)
- podciśnienie w kolektorze ssącym (Intake Manifold Pressure)
- kąt wyprzedzenia zapłonu (Timing Advance)
- temperatura pobieranego powietrza (Intake Air Temperature)
- przepływ powietrza - wskazanie przepływomierza (Air Flow Rate)
- położenie przepustnicy TPS (Absolute Throttle Position)
- wskazania sondy lambda (Oxygen sensor voltages/associated short term fuel trims)
- ciśnienie paliwa (Fuel Pressure)
- sprawdzenie kondycji silnika na podstawie zużycia poszczególnych cylindrów - czyli
różnicy w dawkach paliwa dozowanych przez komputer na poszczególne cylindry, aby
silnik równo pracował na biegu jałowym.
- pomiary parametrów pojazdu - mocy i przyspieszenia

26.Porównanie systemów OBD I oraz OBD II.

	OBD I	OBD II
Monitorowane wielkości	Czujnik tlenu System EGR Układ zasilania paliwa	Czujniki tlenu System EGR Układ zasilania paliwa Elektryczne elementy wykonawcze Sprawność katalizatora Temperatura katalizatora Wypadanie zapłonów Układ kontroli emisji przez parowanie paliwa Układ dodatkowego powietrza (do katalizatora)
Informacja diagnostyczna	Kody błędów	Kody błędów Pamięć parametrów pracy silnika Pamiętanie parametrów wystąpienia błędu

Parametry wyjściowe.

Pracujące urządzenia realizują różne procesy wyjściowe. Można je podzielić na:

• robocze, wynikające bezpośrednio z realizacji użytko­wych funkcji urządzenia (spalanie paliwa w silniku, przemiany energetyczne, wymiana ciepła, tarcie w elementach ciernych);

• towarzyszące, powstające jako wtórny efekt zasadni­czych procesów roboczych (szumy, drgania, zjawiska świetlne, zapachy, tarcie przy współpracy elementów mechanizmów).

Procesy te również można opisać wielkościami mierzalny­mi, które nazywane są parametrami wyjściowymi i dzielą się odpowiednio na robocze i towarzyszące. Zatem procesy wyjścio­we mogą być scharakteryzowane zbiorem parametrów wyjścio­wych S = {Sj-. j = 1, ..., m).

Przebieg procesów wyjściowych jest uzależniony m.in. od stanu technicznego urządzenia. Wobec tego wartości parametrów wyjściowych będą się zmieniać wraz z jego zmianą. Ponieważ stan techniczny urządzenia zależy od wartości parametrów struk­tury, a z kolei ich zmiany powodują zmiany wartości parametrów wyjściowych, to parametry wyjściowe odzwierciedlają charak­ter współpracy elementów urządzenia, tzn. jego stan techniczny. Wzajemny związek parametrów struktury i wyjściowych pozwa­la w określonych warunkach traktować również parametry wyj­ściowe jako parametry stanu technicznego urządzenia. Mogą one być mierzone bez demontażu urządzenia, ponieważ procesy fi­zyczne i chemiczne oraz opisujące je wielkości są z reguły obser­wowane i mierzone bez potrzeby wnikania do wnętrza urządze­nia.

Parametr wyjściowy może być uznany za diagnostyczny parametr stanu technicznego obiektu, jeżeli charakteryzują go następujące cechy:

- jednoznaczność (każdej wartości parametru struktury odpowiada tylko jedna, określona wartość parametru wyjścio­wego),

- dostateczna szerokość pola zmian (możliwie duża, względna zmiana wartości parametru wyjściowego przy niewiel­kiej zmianie wartości parametru struktury),

- łatwość mierzenia.

27.Klasy stanów technicznych urządzeń.

W badaniach diagnostycznych jest celowe wyróżnianie następujących klas stanów tech­nicznych urządzeń:

sprawności, niesprawności, zdatności, niezdatności.

Dla uogólnionego obiektu diagnostyki, klasyfikację tę można wyjaśnić następująco. Jeżeli żaden parametr struktury ze zbioru U, opisującego stan techniczny obiektu, nie osiągnął war­tości dopuszczalnej — obiekt jest technicznie sprawny. Oznacza to, że jego właściwości techniczno-eksploatacyjne odpowiadają właściwościom założonym podczas konstruowania. Obiekt może wypełniać wszystkie funkcje zgodnie z przeznaczeniem. Gdy Jakiś parametr ze zbioru U osiągnie i przekroczy wartość dopuszczalną, obiekt może nadal wypełniać zasadnicze funkcje ro­bocze, to znaczy jest w stanie zdatności. Jednakże, biorąc pod uwagę inne kryteria, obiekt będzie miał właściwości techniczno-eksploatacyjne nie w pełni odpowiadające założonym (np. zwiększone zużycie paliwa przez silnik na skutek nadmiernego zużycia pierścieni tłokowych). Obiekt będzie w stanie niepełnej sprawności, czyli niesprawności technicznej. Wreszcie, gdy któ­ryś z parametrów ze zbioru U osiągnie wartość graniczną, obiekt utraci swoje właściwości techniczno-eksploatacyjne i nie będzie mógł wypełniać funkcji roboczych. Obiekt będzie w stanie niezdatności.

Urządzenie, zespół lub podzespół będą wstanie nies­prawności technicznej, jeżeli:

- parametry zasadnicze nie osiągnęły wartości dopuszczalnych, natomiast przynajmniej jeden z parametrów drugo­ rzędnych osiągnął wartość dopuszczalną lub graniczną,

- przynajmniej jeden z parametrów zasadniczych osiągnął wartość dopuszczalną, a parametry drugorzędne nie osiąg­nęły wartości dopuszczalnych, albo jeden z nich osiągnął war­tość dopuszczalną lub graniczną.

Urządzenie, zespół lub podzespół będą wstanie z d a t n o ś c i, dopóki żaden z zasadniczych parametrów nie osiągnie wartości granicznej. Parametry drugorzędne mogą w tym cza­sie osiągać wartości mniejsze lub większe od dopuszczalnych, albo większe od granicznych. Możliwe przyczyny zaliczenia konkretnego stanu obiektu do odpowiedniej klasy stanów przedstawiono w Tabl. 1.

Z powyższego wynika, że klasa stanów sprawności tech­nicznej stanowi podzbiór klasy stanów zdatności. Klasa stanów niesprawności zawiera podzbiór klasy stanów zdatności i zbiór tanów niezdatności. Klasa stanów niezdatności jest natomiast podzbiorem klasy stanów niesprawności. Osiągnięcie stanu niezdatności przez element, podzespół czy zespół nie zawsze jest jednoznaczne z osiągnięciem tego stanu przez urządzenie. Za­leży tp od funkcji jaką spełniał on w strukturze urządzenia. Wystąpienie niesprawności jest zdarzeniem będącym bezpośrednią przyczyną przejścia obiektu ze stanu sprawności do sta­nu niesprawności technicznej. Natomiast wystąpienie uszkodzenia jest zdarzeniem powodującym przejście ze stanu zdatności w stan niezdatności.

28.Parametry diagnostyczne.

Do oceny stanu technicznego maszyn, w większości przy­padków, muszą być wykorzystywane mierzalne wielkości po­średnie — parametry diagnostyczne. Charakteryzu­ją one zazwyczaj procesy wyjściowe, zachodzące podczas pracy maszyn. Tylko w nielicznych przypadkach są wykorzystywane jako parametry diagnostyczne inne wielkości (np. geometryczne) możliwe do zmierzenia bez demontażu maszyn.

Z reguły maszyny są obiektami złożonymi i ich stan tech­niczny jest uzależniony od stanu technicznego elementów. W związku z tym, w celu zidentyfikowania każdego możliwego stanu maszyny, jest konieczne ustalenie odpowiednio licznego zbioru parametrów diagnostycznych. Dlatego bardzo istotnym problemem jest wszechstronna analiza funkcjonowania maszyn, w celu dokładnego poznania ich procesów wyjściowych. Naj­ogólniej są one dzielone na robocze i towarzyszące. Podobnie można podzielić parametry diagnostyczne (rys. 4).

Parametry roboczych procesów wyjścio­wych (np. moc efektywna, moment obrotowy, moment tarcia, zużycie paliwa, ciśnienie czynnika roboczego) opisują podstawowe funkcjonalne właściwości obiektów i zawierają uogólnioną informację o ich stanie. Dlatego mogą być przede wszystkim wykorzystane podczas diagnozowania ogólnego, czyli oceny sta­nu technicznego obiektu w całości. W szczególnych przypadkach mogą również służyć do diagnozowania szczegółowego, czyli lo­kalizacji niesprawnych elementów

29.Parametry towarzyszące procesów wyjś­ciowych

(np. temperatura, parametry drgań i hałasu) zawie­rają bardziej szczegółowe informacje o stanie elementów diag­nozowanego obiektu. Są to parametry wystarczająco uniwersal­ne, aby mogły być stosowane do oceny stanu technicznego róż­nych maszyn.

Diagnostycznymi parametrami stanu technicznego maszyn mogą być także inne wielkości, np. wielkości geometryczne (jak wartości luzów, skoki jałowe elementów) możliwe do zmierzenia bez demontażu obiektu. Określają one pojedyncze, elementarne związki pomiędzy konkretnymi elementami mechanizmów. Za­wierają szczegółowe informacje o ich stanie technicznym.

Coraz częściej, wraz z rozwojem nowych dziedzin nauki, do diagnozowania stanu technicznego urządzeń wykorzystywa­ne są zjawiska, których istota nie jest związana bezpośrednio z funkcjonowaniem urządzenia. Przykładem może być wykorzysta w diagnostyce promieniowania materiałów rozszczepialnych. Wielkości charakteryzujące przebieg czy efekty występowania tych zjawisk mogą być wykorzystane jako diagnostyczne para­metry stanu technicznego maszyn.

30.Diagnostyczne parametry stanu technicznego można rów­nież podzielić następująco:

a) według charakteru związków międz nimi na:

- niezależne (niezależnie od innych odzwierciedlają zmia­nę stanu technicznego konkretnego elementu badanego obiektu),

- zależne (zmianę stanu technicznego można określić dopiero za pomocą kilku parametrów);

b) według pojemności i charakteru infor­macji na:

- szczegółowe (sygnalizujące zmianę stanu technicznego konkretnego elementu obiektu),

- ogólne (charakteryzujące stan techniczny obiektu w ca­łości).

W badaniach stanu technicznego obiek­tów na ogół wyróżnia się dwie fazy:

- kontrolę stanu (diagnozowanie ogólne).

- lokalizację uszkodzeń (diagnozowanie szczegółowe).

Kontrola stanu jest najbardziej ogólnym procesem badania stanu obiektu w całości, bez rozróżniania stanu jego elementów. Celem badania jest stwierdzenie, czy obiekt jako ca­łość nadaje się do wypełniania założonych funkcji roboczych. Metody pomiarowe wykorzystywane podczas diagnozowania ogól­nego (służące zazwyczaj do wyznaczania wartości parametrów efektywności pracy) są przeznaczone głównie do kontroli zdatności obiektu. Obiekt jest zdatny wtedy, gdy wartości wszyst­kich parametrów diagnostycznych znajdują się w ustalonych granicach (pozytywny wynik sprawdzenia). Negatywny wynik sprawdzenia oznacza, że wartość przynajmniej jednego para­metru diagnostycznego wykroczyła poza ustaloną granicę. Wte­dy obiekt znajduje się w stanie niezdatności. W tym przypadku niezbędne jest zlokalizowanie uszkodzonego elementu. Następuje druga faza badania stanu, zwana lokalizacją uszko­dzeń, którą umożliwiają szczegółowe metody i środki diagno­zowania. Po zlokalizowaniu uszkodzenia i usunięciu go, realizo­wana jest powtórnie pierwsza faza badania stanu, tj. kontrola stanu. Fazy badania stanu technicznego obiektu mechanicznego, przy założeniu dwuwartościowej i trójwartościowej oceny stanu, przedstawiono na rys. 8 i 9.

Jak wynika z klasyfikacji przedstawionej na rys. 7, w pro­cesie diagnozowania mogą być stosowane stanowiskowe i prze­nośne środki (urządzenia) diagnostyczne. Stanowiskowe środki diagnostyczne są z reguły urządzeniami stacjonarnymi i umoż­liwiają wykonywanie kontroli zdatności oraz lokalizację uszko­dzeń. Należą do nich m.in. hamownie podwoziowe do oceny sta­nu technicznego silnika i układu napędowego pojazdów i ma­szyn roboczych, urządzenia rolkowe do diagnozowania układów hamulcowych, stanowiska kontroli geometrii ustawienia kół pojazdów itp. Przenośne środki diagnostyczne są to przyrządy umożliwiające ocenę stanu elementów na podstawie wyników pomiarów wartości parametrów sygnału wibroakustycznego, sta­nu cieplnego, szczególności, składu materiałów eksploatacyjnych i innych.

Badania diagnostyczne stanu techniczne go samochodu na hamowni podwozi owej obej­mują:

- sprawdzenia wstępne

- przygotowawcze i zasadnicze

- pomiarowe .

Do sprawdzeń wstępnych zaliczane są:

- oględziny zewnętrzne, których celem jest ocena szczelności, stopnia skompletowania oraz mocowania poszczególnych urządzeń i zespołów układu napędowego,

- ocena ilości płynu chłodzącego w układzie chłodzenia i oleju w układzie smarowania,

- określenie ciśnienia i stanu ogumienia kół, próba funkcjonowania silnika i zespołów układu napę­dowego przy różnych prędkościach obrotowych i obciążeniach.

Sprawdzenia zasadnicze, wykonywane podczas kontroli sta­nu technicznego, obejmują pomiary:

- mocy na kołach napędowych,

- oporów wewnętrznych w układzie napędowym i jezdnym (próba wybiegu),

- zużycia paliwa.

W czasie badań, których celem jest lokalizacja niespraw­ności i uszkodzeń, wykonywane są pomiary:

- parametrów oceny działania układów zapłonowego i za­silania, mechanizmów korbowego i rozrządu silnika,

- parametrów wibroakustycznych silnika i zespołów układu napędowego,

- prędkości i przebytej drogi.

Skład spalin

Spaliny są jednym ze źródeł informacji o jakości pracy silników spalinowych. Jest to związane zarówno z diagnostycz­ną oceną stanu technicznego, jak również z problemem obniżenia zanieczyszczenia atmosfery. Niezupełne i niecałkowite spa­lanie paliwa powoduje wystąpienie w spalinach składników tok­sycznych typu: tlenek węgla (CO), węglowodory (C_nH_m), aldehydy, sadza, tlenki azotu (NO_X), tlenki siarki (SO_X), związki ołowiu itp.

Efektywność pracy silnika spalinowego jest w dużym stop­niu zależna od właściwego działania, a zatem od stanu technicz­nego układu zasilania. Zmiana stanu technicznego układu zasi­lania, spowodowana zużyciem lub nieprawidłową regulacją jego elementów, wpływa na jakość tworzonej mieszanki paliwowo--powietrznej, a tym samym na przebieg procesu spalania. Nie­właściwy skład mieszanki paliwowo-powietrznej powoduje obni­żenie mocy silnika, wzrost zużycia paliwa oraz zmianę składu spalin.

W badaniach diagnostycznych stanu technicznego silników spalinowych ocenia się:

- barwą spalin,

- skład spalin,

- stopień zadymienia spalin.

Obserwacja barwy i intensywności zabar­wienia spalin jest najprostszym sposobem oceny stanu. W sil­nikach spalinowych o zapłonie iskrowym błękitny kolor spalin świadczy o nadmiernym przedostawaniu się oleju silnikowego do komory spalania. Jest to z reguły spowodowane pęknięciem lub unieruchomieniem pierścieni zgarniających, nadmiernymi luzami pierścieni uszczelniających lub zbyt dużym poziomem oleju w misce olejowej.

Czarna lub ciemnoszara barwa spalin świadczy o nadmier­nym wzbogaceniu mieszanki paliwowo-powietrznej. Występowa­nie takiego zabarwienia spalin może wskazywać na niewłaściwe działanie urządzeń rozruchowego lub biegu jałowego gaźnika, zbyt wysoki poziom paliwa w komorze pływakowej, zużytą dy­szę główną albo za dużą dawkę paliwa podawaną przez pompkę przyspieszającą w czasie przyspieszenia silnika.

Białe zabarwienie spalin jest spowodowane skraplaniem się w przewodzie wydechowym pary wodnej, zawartej w spalinach. Stąd też wystąpienie białej barwy spalin, po całkowitym nagrza­niu silnika, może świadczyć o uszkodzeniu uszczelki głowicy, pęknięciu głowicy lub cylindrów i przedostawaniu się wody do ko­mory spalania.

Informacje o stanie technicznym silnika uzyskane ze wzro­kowej oceny barwy spalin mają charakter przybliżony i subiek­tywny. Określenie składu spalin jest dokładniejszą formą badania stanu elementów silnika. W tłokowych silnikach spalinowych o zapłonie iskrowym, zupełne spalanie mieszanki następuje przy jej normalnym składzie (współczynnik nadmiaru powietrza X = 1). Wtedy spaliny składają się z pary wodnej, dwutlenku węgla oraz pozostałego z powietrza azotu. Mieszanka uboga (X > 1) zawiera nadmiar powietrza, stąd w spalinach znaj­duje się nie wykorzystany tlen. Mieszanka bogata {X <C 1) spala się niezupełnie. W spalinach, oprócz dwutlenku węgla, pary wod­nej i azotu, występuje tlenek węgla, wodór, metan oraz cięższe węglowodory (rys. 54) [30].

W przypadku niewłaściwej regulacji gaźnika lub zużycia dysz paliwowych, skład mieszanki zmienia się. W związku z tym również skład spalin ulega zmianie. Analiza spalin umożliwia ocenę poprawności spalania, współczynnika nadmiaru powietrza oraz wnioskowanie o stanie elementów biorących udział w two­rzeniu mieszanki paliwowo-powietrznej

---